导读:本文包含了磁特性模拟论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:切割方式,材料模型,磁特性,有限元仿真
磁特性模拟论文文献综述
张晓阳[1]（2019）在《计及切割方式影响的电工钢片磁特性测量和模拟方法研究》一文中研究指出电工钢片广泛应用于现代电机、变压器的铁心,其磁特性兼具磁滞、涡流、磁各向异性等特点,同时受到激励频率和加工工艺等影响。电机、变压器铁心迭片常采用冲剪、线切割、激光切割等加工方式,这些加工方式会带来电工钢片磁性能的恶化。优秀的电机设计和性能分析方法离不开精细的材料模型。开发计及电工钢片切割方式影响的磁特性数学模型对准确预测电机性能具有重要的意义。有关电工钢片切割边缘效应影响的研究在国外尚处于起步阶段,而在国内,就笔者目力所及,尚未见相关模型的研究报道。本文基于实验室引进德国的单片一维磁特性测量系统,测量并分析了不同加工方式、切割条数下电工钢片磁特性的演变规律,推导了表征切割边缘效应的分层材料模型和渐变模型,并推导了模型参数的辨识方法。具体工作内容有:首先,对待切割电工钢片进行退火处理以消除预加工过程中引入的机械应力和热应力,避免对后续实验结果造成干扰。分别使用剪切、线切割和激光切割法对经退火处理的电工钢片进行切割并测量了不同切割条数和激励形式下的电工钢片磁特性的数据。然后,分析了不同切边条数,频率,切割方式下,电工钢片的磁特性的演变规律。详细讨论了不同切割情况和激励方式对电工钢片交流磁化曲线和损耗曲线的影响。利用切割前后的磁特性测量数据(磁化曲线,铁耗曲线),推导了计及切割边缘效应的电工钢片分层材料模型,计算了不同切割方式下材料磁性能恶化区域的宽度。基于不同切割边数的磁特性测量数据,推导了磁特性恶化区域范围内距离切割边缘不同位置磁导率的变化规律。最后,为验证所提出的模型的合理性,通过有限元仿真分析了计及切割影响的叁维单片测量器的磁场分布和损耗,并与实际测量结果进行了对比。应用本文推导的分层模型,仿真了一台无刷直流电机的输出转矩并对比了计及切割边缘影响前后的性能分析结果的差异。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-06-04）
段娜娜,徐伟杰,李永建,王曙鸿,朱建国[2]（2018）在《基于极限磁滞回线法的软磁复合材料磁特性模拟》一文中研究指出软磁复合材料由于其磁各向异性、低损耗、易加工、成本低等优点,在含有叁维磁路结构的电磁设备(如球形电机、爪极电机、横向磁通电机等)中具有巨大的应用潜力,因此在电气工程领域引起了广泛关注。为准确模拟软磁复合材料在复杂磁化条件下的磁特性,本文提出基于Preisach磁滞模型的极限磁滞回线法。该方法通过Preisach平面几何描述和分离分布函数变量解决经典Preisach模型中分布函数难以确定的问题,只需要极限磁滞回线的数据就能够模拟包括主磁滞回线和多阶回转曲线在内的多种磁特性。根据模拟得到的不同压力作用下的一阶回转曲线族求出不同压力下所对应的分布函数,同时引入包含压力在内的分布函数表达式,使其能够考虑压力变化对材料磁特性的影响。最后通过与实验结果对比,验证极限磁滞回线法的有效性和正确性。(本文来源于《电工技术学报》期刊2018年20期）
黄盛凯,陈水源,吴金铃,徐菊艳,王文静[3]（2018）在《缺损钴纳米环磁特性模拟研究》一文中研究指出利用蒙特卡洛(MC)方法结合快速傅立叶变换微磁学(FFTM)方法,研究了缺损钴纳米环材料的磁特性,模拟结果表明:缺损钴纳米环的磁滞回线依然存在典型的双稳态特征.当缺损纳米环中的内半径变化时,在外磁场的作用下依然存在着洋葱态和涡旋态,但在外磁场变化过程中出现了多次局部涡旋的过渡状态,随着缺损程度的变化,其磁化行为也发生变化.(本文来源于《福建师范大学学报(自然科学版)》期刊2018年01期）
关大伟[4]（2017）在《基于Preisach模型的磁特性模拟方法研究》一文中研究指出铁磁材料的磁特性主要包括磁化特性与损耗特性,相关的研究工作对于电力系统电气设备的制造及运行具有十分重要的意义。铁磁材料磁特性测量的方法和设备决定着实验的准确性,依据可靠的实验数据可以对相关仿真结果进行有效性验证。磁滞模型作为研究铁磁材料磁特性的核心问题,其计算效率、准确性和适用性需要在建模过程中予以综合考虑。由于铁磁材料的损耗特性,电气设备会在运行时产生损耗,将损耗分离模型与有限元计算相结合,分析频率、磁通密度对硅钢片及变压器铁心损耗特性的影响规律,对于电工钢片、变压器制造及设计等具有重要的工程价值。在国家自然基金项目“基于材料性能工程模拟与定点谐波平衡法的电力变压器直流偏磁数值仿真及有效性验证”(51307057)的资助下,本文利用硅钢片直流测试系统,合理设计实验方案,实现了铁磁材料静态磁滞回线、一阶回转和高阶回转曲线的测量。利用数值方法计算生成的一阶回转曲线数据,用来对Everett函数进行参数辨识,进而得到了基于一阶回转曲线的以磁通密度B作为输入的Preisach模型。将模型的仿真结果与实验数据进行对比,验证了该模型的准确性。最后介绍了定点谐波平衡有限元算法,实现了硅钢片的损耗分离进行计算。将该损耗分离模型与定点谐波平衡有限元算法相结合,计算了硅钢迭片内的一维非线性涡流场。(本文来源于《华北电力大学》期刊2017-03-01）
张长庚[5]（2016）在《电工软磁材料叁维磁特性测量及耦合磁滞和各向异性的电磁有限元模拟》一文中研究指出电机和电力变压器是国民经济中最重要的电力设备,其中电机耗电占全国电力消耗的64%;对于电力变压器,即使在空载状态下,铁心损耗也较大。电力设备的电能利用率尚有提高空间,节能潜力巨大。制约铁心磁路优化设计和效率计算的关键技术问题之一是电工钢片铁心材料精细模拟技术。本文在国家自然基金重点项目“电工磁性材料的叁维磁特性检测技术和张量磁滞模型的研究”的支持下,针对电工钢片损耗测量和精细模拟的问题,对电工钢片叁维磁特性测试和模拟的关键技术进行了研究,包括磁测量励磁结构、传感系统的优化设计、磁反馈技术和硅钢片的精细建模。主要涵盖了动态磁滞模型、矢量磁滞模型和各向异性模型的数学建模、模型参数辨识、模型的验证、工程问题的模拟等基础理论和技术方案,研究的重点内容及取得的主要成果如下:(1)叁维磁特性励磁磁路和测磁传感结构的仿真研究,设计多硅钢迭片多涡流区域的仿真算法,比较了叁维田字型和叁维C型的磁特性装置的励磁结构,前者缺陷是在迭片铁心搭接处存在磁通穿过硅钢片法向平面,易形成硅钢迭片局部过热,后者克服了这一缺陷实现了叁个励磁方向磁路的对称。另一方面,优化设计了磁密和磁场强度传感线圈的尺寸和位置。(2)建立叁维磁特性测量系统的动态模型,实验辨识了模型参数,从而提出了基于频域的叁维磁特性反馈控制算法,实现了系统中各个励磁轴的解耦,提高了磁特性测量实验的可重复性。由于软磁材料的磁滞和磁饱和现象,叁维测量系统受到谐波干扰,通过反馈方法注入特定频率的谐波,补偿并削弱测量系统的谐波含量,提高损耗测量的精度。(3)建立了一种电工软磁材料的动态逆Preisach磁滞模型,准确描述了电工钢片的宽频(20Hz~1kHz)磁滞回线族。其优点是易于与基于磁矢位的电磁场有限元方法耦合。建立了旋转瞬态损耗模型,实现任意轨迹下磁滞损耗的预测,该模型能够描述当旋转磁密接近于饱和时损耗下降的物理现象。磁滞模型与电磁场有限元的耦合,直接应用于电磁装置的仿真设计和分析,为新型电磁装置的设计提供精确的工具。(4)提出了一种基于磁能的磁各向异性模型,该模型优点是描述取向电工钢片最难磁化轴即与轧制方向55°夹角方向。该模型由有限元数值实现,并与多种磁各向异性模型比较。为了对该模型进行系统验证实验,建立了标准化叁柱铁心模型。实验结果与多种仿真模型比较验证了模型的有效性。本文以电机和电力变压器装备的节能降耗为研究背景,在实验技术上,建立了新型的叁维磁特性测试系统,提出了叁维磁特性测量的频域反馈控制方法,实现了电工钢片叁维空间旋转损耗的综合自动化测试。论文对叁维磁特性测量的研究,为磁性材料精细建模奠定实验基础,为新型电工软磁材料的研发和产品质量控制提供新的损耗评价体系。在理论上,建立了动态逆Preisach模型和基于磁能的磁各向异性模型,实现了动态磁滞损耗、矢量旋转磁损耗和磁各向异性磁化轨迹更精确的预测等。论文对叁维磁特性测量和建模的研究为高效电机和电力电压器等电磁装置的设计提供更精确的有限元模拟工具。(本文来源于《河北工业大学》期刊2016-12-01）
盛苹[6]（2016）在《两相磁性材料的磁特性模拟及其在电气设备中的应用研究》一文中研究指出近年来,随着智能电网的建设,电气设备的优化设计问题越来越得到广泛重视,变压器直流偏磁问题已经影响了电网的正常运行,同时电气设备对无功功率的大量损耗也日益严重,致使电网电能质量偏低。因此,本文在前人研究的基础上提出基于两相磁性材料的新型电气设备研究。首先基于Preisach模型理论建立了磁滞模型。计算得到了两相复合磁性材料的磁滞特性。通过实验测得四种性能的两相复合磁性材料的极限磁滞回环,计算得到变压器充磁后补偿铁心的剩磁和不同矫顽力之间的对应关系。根据微磁学理论对两相复合磁性材料叁层膜的磁滞模型进行建模,进而得到了软磁层厚度与矫顽力及材料磁滞特性之间的关系。第二,利用Preisach磁滞模型理论建模,对纳米两相复合磁性材料的组成、作用、微观结构、制备工艺及主要磁性能进行研究,结合元素组成及热处理工艺对两相磁性材料的影响进行研究分析,进而找到了适合的两相复合磁性材料。第叁,将两相复合磁性材料应用于新型变压器的补偿铁心中,当发生直流偏磁现象时,控制系统对补偿铁心进行充磁,使补偿铁心产生剩磁用来抵消直流磁通;当无直流偏磁时,通过控制系统对补偿铁心进行退磁,使其不影响变压器正常工作。并通过实验测量变压器铁心中硅钢片的磁特性,进行仿真验证,验证结构的可行性。通过对样机进行实验,证明新型电力变压器对直流偏磁具有抑制作用。第四,将两相磁性材料应用于新型可控电抗器和智能断路器中,使新型可控电抗器可以改变系统无功分布,减少无功损耗,并且可以实现连续调节且产生谐波较少。新型智能断路器可以克服传统断路器功耗大、准确率低、速度慢以及结构复杂的缺点。实验结果表明,基于两相磁性材料的电力变压器,能够实现对直流偏磁的自动抑制,为直流偏磁问题的进一步研究奠定了基础。同时新型可控电抗器和智能断路器也得到优化,减少无功损耗,提高电网电能质量。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2016-03-04）
周亦彤[7]（2015）在《微胞软磁复合材料软磁特性的有限元模拟》一文中研究指出随着科技的进步,无论是电力电子器件、信息技术产业还是军事国防工业,都对软磁材料提出了更高的要求。本课题组制备出的具有微胞结构的软磁复合材料,以软磁铁氧体作为的绝缘包覆层,利用等离子放电烧结技术实现的高、低熔点不同相的致密烧结,在提高软磁材料电阻率的同时,兼顾到磁导率和饱和磁感应强度,是解决软磁材料高磁能密度与高电阻率矛盾的可行办法。本文对微胞软磁复合材料的制备工艺进行改良,制备出了微胞尺寸一致,包覆层均匀的微胞软磁复合材料,样品电阻率有了明显的提高。针对微胞软磁复合材料的特殊结构,构建微胞软磁复合材料的模拟模型。以有限个微胞实现对无穷多个微胞堆垛时单个微胞电磁场分布情况的近似求解,使得对具有复杂形状周期性堆垛的软磁复合材料进行模拟计算成为可能。在模拟计算过程中,改了变金属粉体粒径、金属粉体与包覆层磁导率、包覆层电阻率和样品宏观电阻率,计算出不同条件下样品的等效磁导率、胞间涡流损耗、胞内涡流损耗,定量分析出了以上各个因素的变化对制备出的微胞软磁复合材料性能的影响。模拟计算的结果表明：采用高磁导率的绝缘包覆材料是提高具有微胞结构的软磁复合材料等效磁导率的最主要手段。在软磁性绝缘包覆的前提下,提高金属粉体的磁导率,降低包覆层的体积分数可以进一步提高样品的等效磁导率。微胞软磁复合材料的可以分为胞间涡流损耗和胞内涡流损耗两个部分,胞间涡流损耗与频率的平方成正比,与宏观电阻率成反比；胞内涡流损耗与粒径的平方、频率的平方成正比,与颗粒的电阻率成反比。当样品宏观电阻率达到一定水平后,其涡流损耗逐渐以胞内损耗为主,需要采用更高电阻率、更小粒径的金属粉体以进一步降低总涡流损耗。本文建立了微胞软磁复合材料软磁特性的有限元模拟模型,定量说明了微胞软磁复合材料采用软磁性绝缘包覆对于提高样品磁导率的重要性,为今后原材料的选择和样品的性能改进指明了方向。通过数值计算获得材料的软磁性能,从而减少和简化微胞软磁复合材料研究过程中的实验工作,降低研发成本,缩短研发周期,为进一步深入的研究做好了铺垫,并开辟了全新的视角。(本文来源于《长春工业大学》期刊2015-04-01）
孔庆奕[8]（2014）在《不同工况下迭积型铁心和构件的磁特性模拟研究》一文中研究指出系统地研究大型电力变压器中迭积型铁心和构件的综合电磁性能,包括铁损和工艺系数,振动和噪声以及激磁功率等,具有重要意义。对特高电压、特大容量的变压器而言,大型、多尺度铁心内的电磁场分布和损耗的建模和仿真十分复杂。而硅钢片生产商提供的磁性能数据,往往是在实验室条件下测得的,与实际工况运行时的性能数据有较大差距,因此开展实际工况下的电工材料磁性能模拟研究就显得十分必要。同时,铁心接缝处的旋转磁通产生的损耗,交变漏磁场垂直进入由取向硅钢片组成的铁心和构件,会在结构件内部产生附加铁损,又一个很具有挑战性的问题。本文针对电力变压器用取向硅钢片材料,迭积型铁心和构件的电磁性能的模拟以及与数值分析相结合等方面所进行的研究主要包括:(1)对经典涡流计算方法T-Ψ-Ψ法进行了系统的推导,并且对磁性材料的各向异性和非线性在数值计算仿真中的实现做了初步探讨,有助于合理建模和仿真。(2)提出一种基于不同区段的比损耗的加权处理方法,合理确定爱泼斯坦法方圈等效磁路长度。并通过实验测量和叁维数值仿真,验证了双方圈角部的磁场分布一致性。基于爱泼斯坦方圈测量族装置测量了不同工况下(不同轧制方向、不同的频率和环境温度)样件的比损耗及激磁功率,所获得的实验结果和结论性意见对变压器铁心结构设计,评价铁心综合损耗系数,具有参考价值。(3)基于两个相同材料、相同接缝型式和相同的制造工艺但不同柱(轭)长度两台产品级变压器铁心模型,分别对两个模型进行硅钢片比损耗的测量,并采取加权处理的办法测得考虑角部搭接区在内的电力变压器铁心材料综合磁性能。利用产品级变压器铁心模型,以及标准爱泼斯坦方圈的测试结果测定产品级铁心模型的工艺系数(Building Factor简称BF)。(4)基于漏磁通补偿装置,对激励线圈和磁屏蔽中的损耗进行分离,测量了在不同工况下的磁屏蔽的附加铁损,并针对屏蔽模型合理建立叁维有限元模型(考虑了材料的各向异性和非线性问题)。(本文来源于《河北工业大学》期刊2014-03-01）
王晓燕,程志光,李琳,马光[9]（2013）在《PWM电源激励下取向硅钢片磁特性测量与动态磁滞模拟方法》一文中研究指出提出一种脉宽调制(pulse width modulation,PWM)电源激励下取向硅钢片磁特性测量方法。利用单片测量器,采用基波磁通密度与谐波磁通密度同时控制的方法,得到PWM励磁的硅钢磁特性。提出一种动态磁滞模型,该模型考虑逆变器输出的高次谐波、脉冲电压引起的局部磁滞回环、磁化历史和高次谐波引起的涡流等因素对硅钢片磁特性的影响。利用实验测量的B-H曲线确定模型中的矫顽力、磁阻系数和动态参数,使模型能够准确预测动态磁滞回线。通过计算与实验结果对比,证明该计算模型能够准确地模拟PWM电源激励下硅钢片的复杂磁特性并计算比损耗。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2013年30期）
刘洋[10]（2012）在《电工钢片矢量磁特性模拟问题研究》一文中研究指出电工钢片磁特性的模拟是当前计算电磁学研究的热点问题之一。它包括叁个方面的研究内容,一是构建恰当的数学模型来描述材料的磁特性；二是研究与这一数学模型相对应的磁特性测量装置和测量方法,从而恰当地提取材料磁特性数据；叁是研究与材料特性模型相结合的电磁场数值计算方法,解决工程实际问题。研究的目的是通过考虑电工钢片在实际工况下表现出来的矢量磁特性,来准确地估算电气装备铁心中的磁场分布以及损耗分布,以此作为设备优化设计的基础,从而降低铁心损耗,减少局部过热,提高电气装备运行的可靠性。本文即从以上叁方面展开研究。首先介绍了几种典型的磁特性模型,并指出了它们存在的不足之处。鉴于E&S等矢量磁特性模型需要测量任意取向的交变以及旋转磁化条件下电工钢片的矢量磁特性,本文对二维磁特性测量方法进行了研究,并设计了二维旋转磁特性测量系统,以正弦磁场测量作为测试标准,实现了对测试系统的反馈控制,并完成了一种无取向电工钢片和一种取向电工钢片的二维矢量磁特性测量。针对E&S矢量磁特性模型存在的不足,提出了一种改进的E&S矢量磁特性模型。基于上述旋转磁特性测试数据推导了模型中参数的计算方法。为了保留时谐法在有限元计算中省时的优点,同时又能考虑交变磁化以及旋转磁化的影响,提出了一种基于能量密度与损耗特性的复数E&S矢量磁特性模型。在模型中引入了有效磁阻系数与有效磁滞系数来描述电工钢片的矢量磁特性。对上述磁特性模型与有限元分析相耦合方法进行了研究,给出了磁场数值分析公式,基于Fortran语言编制了相应的计算机程序,并采用了不同的计算模型进行计算分析。针对无取向电工钢片和取向电工钢片分别设计了两种铁心模型算例,并运用所提出的磁特性模拟方法进行了有限元分析。对使用改进E&S模型以及复数E&S模型的计算结果进行了对比,表明了本文所提出的两种方法在理论上的合理性和自编计算程序的正确性。除此之外,为了证明本文所提出方法的有效性,将上述磁特性模型的数值计算结果与传统方法使用轧制方向的BH曲线的数值计算结果进行了对比分析,证明了使用本文所提出的方法计算得到的数值分析结果要比传统方法的数值分析结果更加符合实际规律。最后,为了验证所提出方法的计算精度,本文设计并制作了一台叁相变压器铁心模型,采用在铁心中埋置测量线圈的方法测量局部磁场分布,通过对空载运行计算结果与实验结果的对比分析,进一步验证了本文提出方法的有效性。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2012-09-11）
磁特性模拟论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
软磁复合材料由于其磁各向异性、低损耗、易加工、成本低等优点,在含有叁维磁路结构的电磁设备(如球形电机、爪极电机、横向磁通电机等)中具有巨大的应用潜力,因此在电气工程领域引起了广泛关注。为准确模拟软磁复合材料在复杂磁化条件下的磁特性,本文提出基于Preisach磁滞模型的极限磁滞回线法。该方法通过Preisach平面几何描述和分离分布函数变量解决经典Preisach模型中分布函数难以确定的问题,只需要极限磁滞回线的数据就能够模拟包括主磁滞回线和多阶回转曲线在内的多种磁特性。根据模拟得到的不同压力作用下的一阶回转曲线族求出不同压力下所对应的分布函数,同时引入包含压力在内的分布函数表达式,使其能够考虑压力变化对材料磁特性的影响。最后通过与实验结果对比,验证极限磁滞回线法的有效性和正确性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
磁特性模拟论文参考文献
[1].张晓阳.计及切割方式影响的电工钢片磁特性测量和模拟方法研究[D].沈阳工业大学.2019
[2].段娜娜,徐伟杰,李永建,王曙鸿,朱建国.基于极限磁滞回线法的软磁复合材料磁特性模拟[J].电工技术学报.2018
[3].黄盛凯,陈水源,吴金铃,徐菊艳,王文静.缺损钴纳米环磁特性模拟研究[J].福建师范大学学报(自然科学版).2018
[4].关大伟.基于Preisach模型的磁特性模拟方法研究[D].华北电力大学.2017
[5].张长庚.电工软磁材料叁维磁特性测量及耦合磁滞和各向异性的电磁有限元模拟[D].河北工业大学.2016
[6].盛苹.两相磁性材料的磁特性模拟及其在电气设备中的应用研究[D].沈阳工业大学.2016
[7].周亦彤.微胞软磁复合材料软磁特性的有限元模拟[D].长春工业大学.2015
[8].孔庆奕.不同工况下迭积型铁心和构件的磁特性模拟研究[D].河北工业大学.2014
[9].王晓燕,程志光,李琳,马光.PWM电源激励下取向硅钢片磁特性测量与动态磁滞模拟方法[J].中国电机工程学报.2013
[10].刘洋.电工钢片矢量磁特性模拟问题研究[D].沈阳工业大学.2012